Bioinformatics, Protocols, DNA RNA Protein Proteomics Bioinformatik, protokoll, DNA-RNA-Protein Proteomics

Biology Home Protocols Bioinformatic Tools Biology Forums Molecular Biology Encyclopaedia Molecular Biology Images Bookmark Us! Biologi Hem protokollen bioinformatiska verktyg Biologi Forums molekylärbiologi Encyclopaedia molekylärbiologi Bilder Bookmark Us!

home > protein-microarrays > index.php hem> protein-mikroarrayer> index.php

Molecular Biology Home Science News Science Videos DNA RNA Protein Proteomics Research BETA! Bioinformatics Lab Equipment Molecular Biology Techniques Molecular Biology Products and Services Related Biology Links Molekylärbiologi Hem Science News Science Videos DNA-RNA-Protein Proteomics Research BETA! Bioinformatik Lab Utrustning molekulära molekylärbiologi produkter och tjänster relaterade Biologi Länkar

Molecular Biology Blog Molekylärbiologi Blog

Send this page to a friend Skicka denna sida till en vän

Intracellular Stations Inre Stationer

Antibody Botany Common Buffers Buffers Alphabetic Bookstore Cell Biology and Culture Gel Electrophoresis Histology Microarrays Immunology Mass Spectrometry Microbiology Molecular Imaging Peptide Proteomics Protein Microarray Chips PCR Real-Time PCR RNAi and SiRNA Stem Cell Biology Transfection Western Blot Antibody botanik gemensamma Buffers Buffers Alphabetic Bookstore cellbiologi och kultur gelelektrofores Histologi Microarrays Immunologi Mass Spectrometry mikrobiologi Molecular Imaging Peptide Proteomics Protein Microarray Chips PCR real-time PCR RNAi och SiRNA stamceller transfektion Western Blot

Protein Array Protocols Protein Array protokoll	Protein Array Bioinformatics Protein Array Bioinformatik	Learn about Protein Arrays Läs om Protein Arrays	Protein Array Kits and Products Protein Array Kits och Produkter	Protein Array Forum Protein Array Forum	Proteomic News Proteomic Nyheter

Protein Microarray Chips Protein Microarray Chips

Protein and Antibody Microarrays Protein och Antibody Microarrays

Table of Contents Innehåll

Introduction and Background to Protein and Antibody Microarrays Inledning och bakgrund till protein och Antibody Microarrays

Types of Antibody and Protein Chips Typer av antikroppar och Protein Marker

Protein and Antibody Attachment Methods - Creation of a Microarray Chip Protein och Antibody Attachment Methods - Skapande av en Microarray Chip

Protein Chip Delivery Methods Protein Chip leveransmetoder

Protein Chip Capture Molecules and Their Limitations Protein Chip Capture Molekyler och deras begränsningar

Antibody Microarrays: Problems and Solutions Antibody Microarrays: problem och lösningar

Protein Microarray Detection Methods and Analysis Protein Microarray detektionsmetoder och Analys

Protein Production for Protein Arrays Protein produktion för Protein Arrays

Applications of Protein Arrays and Protein Chips Ansökningar av Protein Arrays och Protein Marker

Protein Microarrays: Future Directions and Conclusions Protein microarrays: Fortsatta åtgärder och slutsatser

References for Protein and Antibody Microarrays Hänvisningar till protein och Antibody Microarrays

Introduction and Background to Protein and Antibody Microarrays. Inledning och bakgrund till protein och Antibody Microarrays.

In spite of recent advancements in our understanding of molecular biology, in many cases we are unable to implicate specific proteins with a disease.  Genomics and microarray technology have allowed us to analyze thousands of mRNAs at one time and determine whether mRNA expression is changed in disease states.  However, researchers have long known that the concentration of an mRNA within a cell is poorly correlated with the actual abundance of that protein (1,2,3). Trots senaste tidens framsteg i vår förståelse för molekylärbiologi, i många fall går det inte att innebära särskilda proteiner med en sjukdom. Genomik och microarray-teknik har gett oss möjlighet att analysera tusentals mRNA på en gång och avgöra om mRNA uttrycket ändras i sjukdomen stater. Men forskare har länge känt att koncentrationen av ett mRNA inom en cell är dåligt korrelerade med den faktiska överflöd av det protein (1,2,3).  This is due to the fact that the rate of degradation of individual mRNAs and proteins differ, post-transcriptional control of protein translation (4), a number of post-transcriptional modifications of protein (5), and protein degradation by proteolysis (6). Detta beror på det faktum att nedbrytningshastigheten hos enskilda mRNA och proteiner skiljer sig åt, post-transkriptionell kontroll av protein translation (4), ett antal post-transkriptionell ändringar av protein (5) och protein nedbrytning genom proteolys (6) .
By measuring the amount of the specific protein directly, we are measuring a true level of gene function.  However, when one takes into consideration the large number of post-translational modifications, human cells may contain a million or more different protein variants, any of which could be altered in disease making the task of analyzing all of them a huge task. Genom att mäta mängden av specifikt protein direkt, vi mäter en verklig nivå av geners funktion. Men när man tar i beaktande det stora antalet post-translationella modifieringar, mänskliga celler kan innehålla en miljon eller fler olika proteiner varianter, något av som kan ändras under sjukdomen gör uppgiften att analysera dem alla en stor uppgift.  Protein microarrays or protein chips may allow for a solution to this problem.  A slide or "chip" could be spotted with thousands of known antibodies or peptides like a DNA microarray, a biological sample spread over the chip, and any binding determined. Protein microarrays eller protein marker får ge för en lösning på detta problem. En bild eller "chip" skulle kunna upptäckas med tusentals kända antikroppar eller peptider som en DNA microarray, ett biologiskt prov fördelas över de marker och eventuella bindande fastställas.  Binding could also be analyzed using standard proteomic techniques such as time-of-flight mass spectrometry (MS) and peptide mass fingerprinting. Bindande skulle också kunna analyseras med hjälp av vanliga proteomic tekniker såsom gång-of-flight masspektrometri (MS) och peptide massa fingeravtryck.  Protein chips can thus become a fast and high-throughput method of profiling protein changes in disease. Protein chips kan alltså bli en snabb och kombinatorisk metod för profilering protein förändringar i sjukdomen. (7)

Protein chips have the potential to function in many other applications including the study of protein–protein, protein–drug interactions, DNA-protein interactions, protein localization, antigen-antibody interactions, enzyme-substrate, and receptor-ligand interactions all of which may be amendable to array-type high-throughput screening (7,8). Protein chips har potential att fungera i många andra tillämpningar inklusive studier av protein-protein, protein-läkemedelsinteraktioner, DNA-protein interactions, protein lokalisering, antigen-antikropp interaktioner, enzym-substrat, och receptor-ligand interaktioner vilka alla kan kunna ändras till array-typ high-throughput screening (7,8).

Two approaches have been used in order to characterize multiple proteins in a biological sample.  The first approach is 2-dimensional gel electrophoresis, which has been widely used to separate and visualize up to 2000-10,000 proteins in a single experiment by excision and identification by mass spectrometry (MS) (9).  This method is both time consuming and even with MS, only the most abundant proteins can be detected.  Also, reproducibility is problematic, even though pre-cast gels and commonly used reagents, protocols, and hardware components have led to improved performance (17).  Due to the limitations of 3D-gel separation technology, increasing attention is focusing on the development of the second approach, the development of protein microarrays as an alternative and complementary approach (10-12). Två metoder har använts för att karaktärisera olika proteiner i ett biologiskt prov. Den första metoden är 2-dimensionell gelelektrofores, som har stor utsträckning används för att separera och visualisera upp till 2000-10000 proteiner i ett enda experiment med excision och identifiering av masspektrometri (MS) (9). Metoden är både tidskrävande och även med MS, bara de mest rikliga proteiner kan upptäckas. Also, reproducerbarhet är problematiskt, även om pre-cast gels och vanligt reagenser, protokoll och hårdvara komponenter har lett till bättre resultat (17). På grund av de begränsningar av 3D-gel separation teknik, ökad uppmärksamhet är inriktad på utveckling av andra synsätt, utveckling av protein microarrays som ett alternativ och kompletterande tillvägagångssätt (10-12).
The theoretical background for protein microarray-based ligand binding assays was initially developed by Ekins et al. Den teoretiska bakgrunden till protein microarray-based ligand binding assays ursprungligen utvecklats av Ekins et al. in the late 1980s (13-16).  According to the model, antibody microarrays not only would permit simultaneous screening of an analyte panel, but would also be more sensitive and rapid than conventional screening methods.  Interest in screening large protein sets only arose as a result of the achievements in genomics by DNA microarrays and the Human Genome Project (17). i slutet av 1980-talet (13-16). Enligt den modellen, antibody microarrays inte bara skulle tillåta samtidig visning av en analyt panel, men skulle också vara känsligare och snabbare än konventionella screeningmetoder. Intresset för screening stort protein innehåller endast uppstått ett resultat av framgångarna i genomik genom DNA microarrays och Human Genome Project (17).

The first array approaches attempted to miniaturize biochemical and immunobiological assays usually performed in 96-well microtiter plates (18-19).  96-well antibody arrays were first created with 144 elements each for standard enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs) (20).  Similar arrays were used to measure prostate-specific antigen (PSA) and cytokines (21). Den första samlingen metoder försökt miniaturize biokemiska och immunbiologiska analyser vanligtvis utförs i 96 brunnar mikrotiterplattor (18-19). 96 brunnar antikropp arrayer först skapades med 144 element var för standard enzyme-linked immunosorbent assays (Elisa) (20) . Liknande kedjor användes för att mäta prostate-specific antigen (PSA) och cytokiner (21).

Filter membranes were also initially used because of their superior protein binding capacity.  They were mostly probed with antibodies using ELISA techniques.  A low density array of 48 purified proteins involved in transcription was developed for the investigation of specific interactions of proteins with radiolabeled DNA, RNA, ligands, and other small chemicals (22).  A membrane-based high density array was developed for the purpose of screening a human fetal brain cDNA expression library consisting of 37830 clones.  Purified proteins were spotted onto PVDF membranes at a density of 300 samples/cm2 (23).  Other filter based arrays were constructed but the limitations were the low resolution and considerable background making it difficult to use them in applications with limiting sample quantities such as protein expression profiling of tumor biopsies. Filter membran var också ursprungligen använts på grund av sin överlägsna proteinbindning kapacitet. De var mestadels probed med antikroppar med hjälp av ELISA-teknik. Obetydlig samling av 48 renade proteiner involverade i transkription utvecklades för utredning av specifika interaktioner mellan proteiner med radioaktivt DNA, RNA , Ligands, och andra små kemikalier (22). Ett membran-baserade hög täthet array utvecklades för screening en mänsklig fostrets hjärna cDNA uttryck bibliotek består av 37830 kloner. Renat proteiner var fläckig på PVDF membran vid en täthet av 300 prover / cm2 (23). Andra filtrera baserat matriser konstruerades men de begränsningar var de låg upplösning och stor bakgrund som gör det svårt att använda dem i tillämpningar med att begränsa urvalet storheter som protein expression profiling av tumören biopsier.

Protein arrays are compromised of a library of proteins or antibodies immobilized in a 2D addressable grid on a chip (see Figure 1).  Protein microarray biochips extract and retain targets from liquid media and are distinct from microfluidic biochips, which separate and process proteins in a transport medium in situ using microfluidic devices (24,25).  A typical array may contain 103-104 spatially distinct elements within a total area of 1 cm2 (26). Protein arrayer är äventyras av ett bibliotek av proteiner och antikroppar immobiliserats i ett 2D adresserbara rutnät på ett chip (se figur 1). Protein microarray Biochips utdraget och behålla mål från flytande form och är skild från microfluidic Biochips som separata och processen proteiner i en transportmedium på plats med hjälp microfluidic produkter (24,25). En typisk array kan innehålla 103-104 geografiskt avgränsade delar inom en total yta på 1 cm2 (26).

Next: Types of Antibody and Protein Chips Nästa: Typer av antikroppar och Protein Marker

References for Protein and Antibody Microarrays Hänvisningar till protein och Antibody Microarrays